电池单元和电池馈通件制造技术

所公开的技术涉及电池单元和电池馈通件。电馈通件可包括铆钉、外垫圈、内垫圈、端子和绝缘体。铆钉压缩外垫圈、内垫圈和端子，以在穿过电池单元的壳体的开口处形成气密密封。内垫圈包括用于安放端子以防止端子相对于内垫圈旋转的凹陷部分、用于接合端子上的相应凹口以进一步防止端子相对于内垫圈的旋转的突起，以及用于附接到绝缘体的配合表面，用于将绝缘体对准并定位在壳体内。绝缘体定位在电池单元和内垫圈之间，以防止该组层和馈通件之间的物理接触和电接触。

Cell and feeder

【技术实现步骤摘要】
电池单元和电池馈通件
本公开整体涉及电池单元馈通件，更具体地，涉及具有集成绝缘体的电池单元馈通件。
技术介绍
电池单元被用来为各式各样的便携式电子设备供电，所述便携式电子设备包括膝上型计算机、平板电脑、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字音乐播放器，手表和可穿戴设备。常用的电池类型是锂电池，其可包括锂离子或锂聚合物电池。锂电池通常包括由阳极电极和阴极电极的交替层制成的电池，在该交替层之间设置了分隔物。这些层封装于壳体中。电池的阳极电极可电耦接到壳体的壁，其中壳体本身由导电材料制成。然而，阴极电极可能需要电馈通件以使得能够通过壳体与阴极电极电连接。此外，电馈通件必须将与阴极的电连接与壳体绝缘，以防止电池单元短路。常规的绝缘体材料包括玻璃和抑制电能传导的陶瓷。此外，包封电极的壳体可填充有电解质，从而需要电馈通件提供气密密封以防止不希望的泄漏或故障。在一些变型中，焊接工艺可以用于将电馈通件物理地耦接到壳体的壁。焊接可能使电池单元的组装复杂化，并且可能还需要壳体上的额外空间以容纳适当的焊接，从而降低封装效率。此外，焊接可能在馈通件中引起热引起的应力，这可能损害馈通件的密封完整性。
技术实现思路
所公开的实施方案提供了一种电池单元，其包括：一组层，包括阴极层、阳极层和设置在阴极层和阳极层之间的分隔物层；壳体，包封组层，该壳体包括用于接收馈通件的开口，馈通件包括：铆钉、外垫圈、内垫圈、端子和绝缘体；其中铆钉压缩外垫圈、内垫圈和端子，以在开口处形成密封；其中内垫圈包括用于安放端子的凹陷部分、用于附接到绝缘体的配合表面，以及用于接合端子上的对应凹口以防止端子相对于内垫圈旋转的突起；其中从组层延伸的突片电耦接到端子和铆钉，以在铆钉处形成外部电池端子；并且其中绝缘体设置在组层和内垫圈之间，以防止组层和馈通件之间的物理接触。在一些实施例中，绝缘体还包括：用于突片延伸穿过的第一凹口；以及用于第二突片延伸穿过的第二凹口，第二突片从该组层延伸。在一些实施例中，电池单元还包括粘合剂层，其中粘合剂层设置在绝缘体和内垫圈的配合表面之间，并且其中绝缘体通过粘合剂层粘结到内垫圈的配合表面。在一些实施例中，内垫圈由着色聚合物构成；绝缘体由透明聚合物构成；并且绝缘体通过激光传输焊接操作焊接到内垫圈的配合表面。在一些实施例中，激光的波长在约800nm至约2000nm的范围内。在一些实施例中，内垫圈包括全氟烷氧基(PFA)材料。在一些实施例中，绝缘体包括聚丙烯、PFA、聚酰亚胺和聚对苯二甲酸乙二醇酯材料中的至少一种。所公开的实施方案还提供了一种电池馈通件，其包括：铆钉，包括位于端部的平面头部，从平面头部延伸的柄部，以及位于相对端部的可变形尾部；外垫圈，与铆钉的平面头部邻近设置，外垫圈包括用于接收铆钉的柄部的开口，以及套环；内垫圈，设置在外垫圈的套环上，内垫圈包括用于接收外垫圈的套环的开口、凹陷区域、绝缘体配合表面和防旋转突起；端子，设置在内垫圈的凹陷区域内，端子包括用于接收铆钉的柄部的开口和用于接合内垫圈的防旋转突起的凹口；以及绝缘体，由内垫圈的绝缘体配合表面支撑。在一些实施例中，电池馈通件还包括粘合剂层，其中粘合剂层设置在绝缘体和内垫圈的绝缘体配合表面之间，并且其中绝缘体通过粘合剂层粘结到内垫圈的绝缘体配合表面。在一些实施例中，内垫圈由着色聚合物构成；绝缘体由透明聚合物构成；并且绝缘体通过激光传输焊接操作焊接到所述内垫圈的所述绝缘体配合表面。在一些实施例中，激光的波长在约800nm至约2000nm的范围内。在一些实施例中，内垫圈包括全氟烷氧基(PFA)材料。在一些实施例中，绝缘体包括聚丙烯、PFA、聚酰亚胺和聚对苯二甲酸乙二醇酯材料中的至少一种。在本公开的实施方案中，馈通件不需要焊接到壳体，由此改善了电池的封装效率。此外，馈通件实现多个防旋转特征结构，以减少和减轻在馈通件和壳体之间可能发生电短路的风险。通过减轻或消除电力短缺的风险，电池的可靠性大大提高。附图说明通过参考以下结合了附图的描述可更好地理解本文的实施方案，其中类似的附图标号表示功能相同或类似的元件。理解到这些附图仅示出了本公开的示例性实施方案，并且因此不被视为是对本公开范围的限制，因此将通过使用附图以另外的特定性和细节来描述和解释本文的原理，其中：图1示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的透视图；图2A示出了根据本主题技术的各个方面的馈通件的分解视图；图2B示出了根据本主题技术的各个方面的馈通件的另选分解视图；图3示出了根据本主题技术的各个方面的铆钉的透视图；图4A示出了根据本主题技术的各个方面的外垫圈的透视图；图4B示出了根据本主题技术的各个方面的外垫圈的横截面图；图5示出了根据本主题技术的各个方面的端子的透视图；图6示出了根据本主题技术的各个方面的绝缘体的透视图；图7A示出了根据本主题技术的各个方面的内垫圈的透视图；图7B示出了根据本主题技术的各个方面的内垫圈的横截面图；图8示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的透视局部剖视图；图9A示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的顶视图；图9B示出了根据本主题技术的各个方面的阳极端子的局部剖视图；图9C示出了根据本主题技术的各个方面的焊接到端子的阴极突片的局部剖视图；图9D示出了根据本主题技术的各个方面的阴极馈通件的局部剖视图；图10A示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的前视图；图10B示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的局部剖视图；图11示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的横截面图；图12示出了根据本主题技术的各个方面的便携式电子设备；以及图13示出了根据本主题技术的各个方面的用于制造电池单元的示例性方法。具体实施方式下面详细讨论本公开的各种实施方案。虽然讨论的是具体实施方式，但应当理解这仅仅为了说明目的而进行。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的实质和范围的情况下可以使用其他部件和配置。用于便携式电子设备的可再充电电池通常包括由阳极电极和阴极电极的交替层制成的电池，在所述交替层之间设置了分隔物。这些层可封装在壳体中，并且可利用电馈通件来通过壳体与阴极电极进行电连接。包围电极的壳体可填充有电解质，从而需要密封壳体以防止不希望的泄漏或故障。此外，电馈通件必须将与阴极电极的电连接与壳体绝缘，以防止电池单元短路。图1示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的透视图；电池100包括壳体110、馈通件120、端子130和端口140。壳体110可包括金属，诸如铝或铝合金，并且可在壳体110的内部具有非腐蚀性涂层线。壳体110被配置为封闭和保护设置在壳体内的一个或多个电池。在一个方面，壳体110可包括顶部部分和底部部分。顶部部分可被配置为形成杯形或开口立方体、长方体、圆柱形、棱柱形、锥形、金字塔形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池单元，其特征在于，包括：/n一组层，所述组层包括阴极层、阳极层和设置在所述阴极层和所述阳极层之间的分隔物层；/n壳体，所述壳体包封所述组层，所述壳体包括用于接收馈通件的开口，所述馈通件包括：/n铆钉、外垫圈、内垫圈、端子和绝缘体；/n其中所述铆钉压缩所述外垫圈、所述内垫圈和所述端子，以在所述开口处形成密封；/n其中所述内垫圈包括用于安放所述端子的凹陷部分、用于附接到所述绝缘体的配合表面，以及用于接合所述端子上的对应凹口以防止所述端子相对于所述内垫圈旋转的突起；/n其中从所述组层延伸的突片电耦接到所述端子和所述铆钉，以在所述铆钉处形成外部电池端子；并且/n其中所述绝缘体设置在所述组层和所述内垫圈之间，以防止所述组层和所述馈通件之间的物理接触。/n

【技术特征摘要】
20180507 US 62/667,713;20180720 US 16/040,7191.一种电池单元，其特征在于，包括：
一组层，所述组层包括阴极层、阳极层和设置在所述阴极层和所述阳极层之间的分隔物层；
壳体，所述壳体包封所述组层，所述壳体包括用于接收馈通件的开口，所述馈通件包括：
铆钉、外垫圈、内垫圈、端子和绝缘体；
其中所述铆钉压缩所述外垫圈、所述内垫圈和所述端子，以在所述开口处形成密封；
其中所述内垫圈包括用于安放所述端子的凹陷部分、用于附接到所述绝缘体的配合表面，以及用于接合所述端子上的对应凹口以防止所述端子相对于所述内垫圈旋转的突起；
其中从所述组层延伸的突片电耦接到所述端子和所述铆钉，以在所述铆钉处形成外部电池端子；并且
其中所述绝缘体设置在所述组层和所述内垫圈之间，以防止所述组层和所述馈通件之间的物理接触。


2.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述绝缘体还包括：用于所述突片延伸穿过的第一凹口；以及用于第二突片延伸穿过的第二凹口，所述第二突片从所述组层延伸。


3.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，还包括粘合剂层，其中所述粘合剂层设置在所述绝缘体和所述内垫圈的所述配合表面之间，并且其中所述绝缘体通过所述粘合剂层粘结到所述内垫圈的所述配合表面。


4.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于：
所述内垫圈由着色聚合物构成；
所述绝缘体由透明聚合物构成；并且
所述绝缘体通过激光传输焊接操作焊接到所述内垫圈的所述配合表面。


5.根据权利要求4所述的电池单元，其特征在于，所述激光的波长在约800nm至约2000nm的范围内。


6.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·R·帕斯玛，B·K·邵，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：新型
国别省市：美国;US